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2020 年 02 月 11 日

客户访谈 | 卡尔加里大学Arianna博士后研究员使用OT-2运行磁珠清理自动化

Arianna Morosetti 在卡尔加里大学研究驱虫药耐药性。 她使用 Opentrons OT-2 移液机器人进行了大量 PCR。

卡尔加里大学(University of Calgary)是加拿大顶级大学之一 。Arianna Morosetti 是一名分子生物学家,在卡尔加里大学的 Gilleard 实验室研究寄生线虫的耐药性。该实验室于2019年3月购买了第一台Opentrons OT-2,并希望再另外加够一台专门用于PCR应用。

Arianna Morosetti 在卡尔加里大学 Gilleard 实验室与他们的 OT-2 合影,图片来源:Arianna Morosetti

Opentrons: 请介绍一下您的研究背景

ARIANNA MOROSETTI: 我是一名分子生物学家,受聘为卡尔加里大学 Gilleard 实验室的博士后研究员。我在一个大型研究小组工作,我们小组的成员研究背景各不相同,有从事生物信息学工作的,也有刚接触这个学术领域的,甚至还有从未接触过移液器的。但是我们最终顺利让每个人都具备做分子生物学实验的能力。

在这个职位之前,我曾在企业任职,所以我知道实验室自动化方面的应用情况。在卡尔加里大学任职工作中,我会使用OT-2来验证新协议和简化我们的标准程序。

Opentrons: 请问您的研究项目是?

AM: 我从事扩增子测序工作。我们利用分子遗传学和基因组学方法来研究含有大量重要病原体的寄生线虫。我们实验室的核心项目是研究驱虫药的耐药性,并研究潜在因果突变在寄生线虫种群中的产生和传播。我们的目标是改进诊断,确定新的控制目标,并为耐药性的可持续管理提供证据基础。

Opentrons: 请问您在实验室的日常工作是怎样的?

AM: 我们用于扩增测序的协议在非常具体的工作流程中有很多既定元素。我们经历了一个较复杂的 PCR 设置步骤:有时我们会使用 4 块装有 96 个样品的孔板,使用 96 种独特的引物进行组合。手动处理这样的工作非常麻烦,也非常耗时,因此我们把这些手动工序交给 OT-2 移液机器人执行。

Opentrons: 您为什么选择OT-2?

AM: 我们实验室已经有一台其他品牌的设备,我们考虑使用它,但用到它的次数不多,而且该公司在支持请求方面反应不及时。我们还需要购买一个额外的磁性模块来执行我们的方案。由于我们在 PCR 前室和PCR 后室分开工作,这意味着我们将不得不购买一台新的机器人和磁性模块,这会产生很高的费用。Opentrons OT-2 和磁性模块价格实惠,性价比高,能满足我们所需要的实验功能,这是我们在比较多家产品后,最后选择 OT-2 的重要原因。

Opentrons: 您具体使用OT-2进行哪些工作?它如何融入您的工作流程?

AM: 我们使用 OT-2 来分配少量的引物。我们有一个简单的方案,是我用 Opentrons Protocol Designer 这个简单的工具设计的。现在它工作得很好,我们经常使用它,但我们一开始就面临缺少经过验证的滤芯吸头的问题。我尝试使用不同品牌的滤芯吸头,但这给方案的开发造成了延误。现在滤芯吸头已经有了,问题就解决了。

在我们的扩增子测序工作流程中,我们使用磁珠来清理我们的PCR产物,这需要大量时间和手工工作。为了提升清理效率和节省人力成本,我们使用了 Opentrons 磁性模块进行自动化磁珠清理工作。我对 Python 进行一些研究之后,创建了我们的自动化协议。我们对规避交叉污染的要求非常严格(因为这个环节对我们文库制备环节的影响至关重要),但 Opentrons 的支持团队给了我们很多有用的帮助。我们提出了很多问题,但他们很有耐心帮我们解决问题。下一步我们将使用 PCR 样本验证所有内容。

Opentrons: 您的OT-2运行体验如何?

AM: 我们的其中一个 P10 移液器出现了漏液问题,但 Opentrons 的客户支持团队很快给我更换了新的移液器,目前一切都很顺利。除此之外,我通过用各种颜色的食用色素对机器人做了很多测试,然后运行程序进行调整。我就是这样做的,只是通过观察并根据我们想要实现的目标调整程序。

Opentrons: 在您使用 OT-2 之前,您是否使用过其他实验室自动化设备?您对实验室自动化过程的期望是什么?

AM: 这是我第一次使用实验室自动化设备。我原本预计会有一些挫折,所以当出现问题时,我深吸了一口气,然后再次尝试。我不害怕新事物;通常当有新设备出现时,我会非常乐于尝试。

根据我的经验,设置任何移液机器人都需要时间。不管是什么机器,无论它操作软件有多直观,都需要一个人花时间学习他们实验室机器人的所有功能,并真正了解软件是如何工作的。

Opentrons: 您的 OT-2 有哪些优缺点?

AM: OT-2 自动化使我们的生活变得更加轻松。对于专业研究员,使用 OT-2 有助于节省实验时间。

我们实验室也有很多学生和访客来学习我们小组使用的技术。我们将 OT-2 集成到我们的实验室程序中,学生和访客只需从冷冻室中取出预先分配好的孔板即可开始他们的实验。他们学习起来也很方便。

Opentrons: 当前的模块是否满足您的需求?您是否考虑添加其他功能模块?

AM: 我们已经看过 Opentrons 的热循环模块,我们认为它将可以与我们的磁珠清理单元很好地集成到一起。热循环模块是我们计划内需要的,它可以提供更多功能,同时可以有效利用甲板空间。

我认为对于我自己来说,为了运行常规的 DNA 提取,我可能需要加一个温控模块,但限制因素是需要在机器人外执行的离心步骤。对我们来说最重要的是处理我们工作流程中最耗时的部分,即PCR设置和清理步骤。

Opentrons: 关于机器人自动化,您的感受是怎样的?

AM: 为一名用户,我希望有更多关于使用API的教程。我对 Python 有一点经验,但经验还不够充分,因为我的应用更侧重于使用对象来进行设计和编程。我认为生物学领域的大多数专家都不精通Python,而且现有的教程没有起到有效的帮助。我认为网络研讨会或视频会更有帮助。

我在使用 OT-2 时还有一个期望,就是能够使用不同的实验室器具和材料。如果我们使用的产品没有在 OT-2上进行过测试,要让它们工作就有点更成问题了。但我知道你们正在将 Labware Creator 整合进来,这将对我们有很大帮助。特别是我们的滤芯吸头。

我认为机器人非常有帮助。很多人认为你必须在实验室里受苦,但我不同意。我在许多实验室工作,它们的资金能力各不相同,我经常不得不手动操作。我很认同刻苦学习研究的精神,但是随着科技的进步,科研的工作效率应该提升,自动化技术的发展也可以使我们研究过程也变得不那么乏味。

我认为你不应该花太多时间在重复的步骤上,这些步骤对你的研究没有价值。如果你有一种方法可以做到这一点——移液——既干净又实用,那么你应该朝着使用它前进,即使起步要投入的时间和劳动力投资可能很高。

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